JP4971851B2

JP4971851B2 - 低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法およびコーナー用型部材

Info

Publication number: JP4971851B2
Application number: JP2007079539A
Authority: JP
Inventors: 丈能西崎; 智樹牛田; 俊輔大西; 浩二八木
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd; Toyo Tire and Rubber Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd; Toyo Tire Corp
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2007-03-26
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2027-03-26
Also published as: JP2008240807A

Description

本発明は、例えば液化天然ガス（ＬＮＧ）、液化石油ガス（ＬＰＧ）、液体窒素等の低温液化ガスを貯蔵する低温タンク壁面のコーナー部断熱施工法に関する。詳しくは、地盤上に構築の基礎版の上部に荷重支持部、底部保冷層及び緩衝材を介して支持されたタンク内槽とこのタンク内槽の外周に前記基礎版に一体に連ねて形成されたＰＣ側壁との内外二重壁構造の低温タンクの底部で、前記荷重支持部の外面と前記基礎版の上面とにより形成されるコーナー部に三角形状の緩衝用断熱層を施工する低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法に関するものである。

この種の内外二重壁構造の低温タンクのうち、対地垂直姿勢にあるＰＣ側壁の内面のほぼ全域に、硬質ウレタンフォーム（以下、ＰＵＦと記載するものを含む）とこのＰＵＦの表面を覆うガラスメッシュ等の表面補強材とからなる断熱層を施工する手段として、硬質ウレタンの吹付け発泡によるＰＵＦの形成、このＰＵＦ表面への接着剤の塗布、その接着剤塗布面への表面補強材の接着被覆、等々の膨大な工数及び費用を要する旧来の人為作業に代えて、専用の施工装置を用いて自動的、効率的に、かつ、作業環境よく、さらに、ＰＵＦと表面補強材が一体成型された仕上がりのよい断熱層を施工可能とした技術が従来既に開発され実用化の段階にある（例えば、特許文献１参照）。
特許第３６５６０１１号公報

上記特許文献１に示された従来の断熱施工法に用いられる専用の施工装置は、その大きさや形態からみて、前記したような狭隘な底部コーナー部の断熱施工に用いることができない。そのため、底部コーナー部の断熱施工に際しては、図５に示すように、三角形状に加工されたＰＵＦ成型品３１を用いる施工法が採用されている。

詳述すると、図５（ａ）に示すように、底部コーナー部を形成する荷重支持部（これは一般的にコンクリートブロックから構成される。）３２の外面３２ａと地盤上に構築のコンクリート製基礎版３３の上面３３ａを研掃したのち、手塗りローラ等を用いてプライマーを塗布する。次に、図５（ｂ）に示すように、前記両面３２ａ，３３ａに接着剤３４を塗布したのち、図５（ｃ）に示すように、底部コーナー部に前記三角形状のＰＵＦ成型品３１を貼付け固定する。しかる後、図５（ｄ）に示すように、前記ＰＵＦ成型品３１の斜表面３１ａに接着剤３５を塗布し、続いて、図５（ｅ）に示すように、ガラスメッシュ等の表面補強材３６を前記ＰＵＦ成型品３１の斜表面３１ａに貼付け固定する、といった面倒な手順での人為作業により緩衝用断熱層３７を施工する施工法が採用されていた。

しかし、上記したような従来の低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法による場合は、前記ＰＵＦ成型品３１の内面３１ｂを前記荷重支持部３２の外面３２ａと同じ曲率半径の曲線状に加工することが難しい、あるいは、加工できるにしても加工コストが嵩むことから、その内面３１ｂを含め成型品３１の全体を直線状に加工したものが使用される。そのため、図６に示すように、施工後の緩衝用断熱層３７を形成するＰＵＦ成型品３１の内面３１ｂと荷重支持部３２の外面３２ａとの間に隙間３８が発生し、この隙間３８を通しての低温熱衝撃や温度勾配に起因する温度応力によって、断熱層３７に有害なひび割れを発生し易く、所期の緩衝性能を十分に発揮させることができないという問題がある。

また、底部コーナー部という狭隘なスペースにおいて上述した手順の人為作業を繰り返す必要があるために、施工効率が非常に悪いだけでなく、多量の接着剤等の使用に伴い作業環境の悪化は避けられない。加えて、施工に用いる総資材数が多いことと人為作業による面倒な手順とが相俟って施工コストの著しい上昇を招きやすいという問題もあった。

本発明は上記のような諸事情に鑑みてなされたもので、施工の単純化、資材の節減及び転用使用により施工効率の向上並びに施工コストの低減、さらには、作業環境の改善を図りつつ、所期の緩衝性能を十分に確保でき、かつ、仕上がりのよいコーナー部断熱層を施工することができる低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法およびこの方法に用いるコーナー用型部材を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法は、地盤上に構築された基礎版の上部に荷重支持部、底部保冷層及び緩衝材を介して支持されたタンク内槽とこのタンク内槽の外周に前記基礎版に一体に連ねて形成されたＰＣ側壁との内外二重壁構造の低温タンクの底部で、前記荷重支持部の外面と前記基礎版の上面とにより形成されるコーナー部に、三角形状の硬質ウレタンフォームとその斜表面を補強する表面補強材とからなる緩衝用断熱層を施工する低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法であって、前記荷重支持部の外面に沿うように円弧状に曲げ加工され前記三角形状硬質ウレタンフォームの斜表面を形成する斜板部とこの斜板部の長手方向両端に固定され前記荷重支持部の外面及び前記基礎版の上面に当接する直角二辺を有する両側板部とからなり、かつ、前記斜板部の表面には表面補強材固定手段が設けられ、一方の側板部には硬質ウレタン原液注入口が設けられたコーナー用型部材を準備し、このコーナー用型部材に前記表面補強材を、その両端部が斜板部の外面にはみ出し、このはみ出し両端部が前記表面補強材固定手段に固定保持されるように、かつ、中間部が斜板部の内面に接するように保持させた上、該コーナー用型部材を前記荷重支持部の外面と前記基礎版の上面とにより形成されるコーナー部にセットし、このセット状態で、前記コーナー用型部材における一方の側板部の注入口からコーナー部空間に硬質ウレタン原液を注入し発泡させて前記表面補強材と硬化した硬質ウレタンフォームとを一体に成型し、しかる後、前記表面補強材固定手段による前記表面補強材のはみ出し両端部の固定を解除した上、前記コーナー用型部材を撤去し、続いて、前記表面補強材のはみ出し両端部のうち上方のはみ出し端部を前記荷重支持部の外面に定着することを特徴としている。

上記のような特徴を有する本発明によれば、表面補強材を保持させたコーナー用型部材をコーナー部にセットしてその側板部の注入口から硬質ウレタン原液を注入し発泡させるだけで、所定の三角形状の硬質ウレタンフォームとその斜表面に表面補強材が一体成型された所定領域の緩衝用断熱層を施工することができ、かつ、前記コーナー用型部材は隣接する領域など他の領域の緩衝用断熱層の施工に繰り返し転用使用することができる。したがって、人為作業を伴うものの、ＰＵＦ成型品を用いる従来の施工法に比べて、施工の単純化が図れるだけでなく、使用資材数の節減及びその資材の転用使用も図れて施工効率の著しい向上並びに施工コストの大幅な低減を達成することができる。さらには、接着剤等の使用を最少限に止めて施工の単純化と相俟って狭隘なスペースでの施工時における作業環境を改善することができる。

しかも、前記コーナー用型部材として、荷重支持部の外面に沿うように円弧状に曲げ加工されたものを使用しているので、緩衝用断熱層の内面と荷重支持部の外面との間に隙間を発生することなく両面を密着させることが可能で、低温熱衝撃や温度勾配に起因する温度応力によって有害なひび割れが発生することを抑制できることと、上述のように、硬質ウレタンフォームに表面補強材が強力に接着されて両者を一体化できることとによって、所期の緩衝性能を確保し、かつ、仕上がりのよい断熱層を確実に形成することができるという効果を奏する。

特に、前記コーナー用型部材として、上記のように、その斜板部の表面に前記表面補強材のはみ出し両端部を固定保持可能な表面補強材固定手段を有するものを使用することによって、コーナー部空間に硬質ウレタン原液を注入発泡して硬化させる際にコーナー用型部材に保持された表面補強材のはみ出し両端部が硬化した硬質ウレタンフォーム内部に巻き込まれてしまい、その結果、コーナー用型部材が撤去できなくなるとか、表面補強材の端部が所定どおり硬質ウレタンフォームの斜表面に被覆されない事態になるといつた不都合の発生を確実に防止することができる。

また、上記のように、前記コーナー用型部材を前記コーナー部にセットしたとき、該コーナー用型部材のセット位置が固定保持されるように前記ＰＣ側壁とコーナー用型部材との間には突張り用サポートを介在することが望ましい。この場合は、硬質ウレタンフォームの注入圧や発泡圧などでコーナー用型部材が所定のセット位置から移動することを防いで、隙間の発生などを生じることなく、所定形態の緩衝用断熱層を所定位置に確実に施工することができる。

以下、本発明に係る低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法およびこの方法に用いるコーナー用型部材の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の断熱施工法が実施されるところの低温タンクの底部コーナー部の構成を説明する要部の拡大縦断面図であって、施工対象となる底部コーナー部８は、地盤上に構築されるコンクリート製基礎版１の上部にコンクリートブロックからなる荷重支持部２、底部保冷層３及びコンクリートや合板などからなる緩衝材４を介して支持されたＬＮＧ等を貯蔵する低温タンク内槽５とこのタンク内槽５の外周を取り囲むように前記基礎版１に一体に連ねて形成されたＰＣ（プレストレスコンクリート）側壁６との内外二重壁構造の低温タンク７の底部で、前記荷重支持部２の外面２ａと前記基礎版１の上面１ａとにより形成されている。

そして、前記ＰＣ側壁６の対地垂直姿勢にある内面（スチール面）には、昇降自在に構成されたゴンドラ式の専用施工装置（これは、例えば特許文献１等に記載されているとおり周知であるため、その詳細については省略する。）を用いて硬質ウレタンフォーム（ＰＵＦ）９とこのＰＵＦ９の表面を覆い補強する表面補強材の一例となるガラスメッシュ１０とが一体成型された断熱層１１が先行施工されており、この先行施工された断熱層１１の下部で前記した底部コーナー部８に略二等辺三角形状の緩衝用断熱層１２｛図４（ｅ）参照｝を施工するものである。

図２及び図３は、前記底部コーナー部８に略二等辺三角形状の緩衝用断熱層１２を施工する際に用いるべく予め製作準備されているコーナー用型部材１３の構造を説明する斜視図及び縦断面図である。このコーナー用型部材１３は、前記低温タンク７における荷重支持部２の外面２ａに沿うように、つまり、荷重支持部２の外径と等しい曲率半径の円弧状に曲げ加工された長方形状の鋼板製斜板部１４と、この斜板部１４の長手（長辺）方向の両端に溶接等の適宜の方法により固定されて前記荷重支持部２の外面２ａ及び前記基礎版１の上面１ａにそれぞれ当接する直角二辺１５ａ，１５ａを有する略二等辺三角形状の両側板部１５，１５とからなり、一方の側板部１５の中央部には硬質ウレタン注入口１６が設けられている。ちなみに、荷重支持部２の外面２ａは、垂直な面であるとともに、基礎版１の上面１ａは水平な面であるから、これらの面は互いに直交する関係にある。また、外面２ａは、円弧面として形成されている。

また、前記斜板部１４の幅（短辺）方向の両側寄り位置にはそれぞれ後述する表面補強材の一例となるガラスメッシュ１７のはみ出し両端部を弾性的に挟持固定可能な固定枠片１８，１８（表面補強材固定手段の一例）が形成されているとともに、斜板部１４の幅方向中央部で長手方向の両側位置にはコーナー用型部材１３を前記ＰＣ側壁６に突張り状に支持させて該コーナー用型部材１３を前記底部コーナー部８に位置固定保持する突張り用サポート１９｛図４（ｂ）参照｝の一端嵌合用の凹部２０，２０が形成されている。凹部２０，２０の深さは、斜板部１４の強度などを考慮して適宜設定することができる。

突張り用サポート１９は、金属製あるいは木製の棒部材などを使用することができ、その長さや断面形状、使用個数などは施工態様などを考慮して適宜決めることができる。従って、凹部２０の形状なども、それに対応させて決めることができる。
次に、上記のような構造を有するコーナー用型部材１３を用いて前記底部コーナー部８に緩衝用断熱層１２を現場施工する手順について詳しく列記し説明する。

（１）底部コーナー部８を形成する荷重支持部２の外面２ａと地盤上に構築のコンクリート製基礎版１の上面１ａを研掃したのち、それら面２ａ，１ａに手塗りローラ等を用いてプライマーを塗布する。

（２）図４（ａ）に示すように、ガラスメッシュ１７をその両端部１７ａ，１７ａが前記コーナー用型部材１３の斜板部１４の幅方向両側外部にはみ出され、かつ、中間部１７ｂが斜板部１４の内面に接するようにセットするとともに、このガラスメッシュ１７のはみ出し両端部１７ａ，１７ａを斜板部１４の表面側に折り返して固定枠片１８，１８に挟持固定する。

（３）次に、ガラスメッシュ１７を上述のようにセットしたコーナー用型部材１３を、図４（ｂ）に示すように、その両側板部１５，１５の直角二辺１５ａ，１５ａが前記荷重支持部２の外面２ａ及び前記基礎版１の上面１ａにそれぞれ当接するように底部コーナー部８にセットするとともに、このコーナー用型部材１３の斜板部１４に形成された凹部２０，２０とＰＣ側壁６との間に亘って突張り用サポート１９を介在させることにより、前記コーナー用型部材１３を所定のセット位置に固定保持させる。

（４）上記のセット状態で、前記コーナー用型部材１３の一方の側板部１５に形成された注入口１６から図示省略のパイプを介してコーナー部空間に硬質ウレタン原液を注入し発泡させることにより、図４（ｃ）に示すように、コーナー用型部材１３の内部に、硬化したＰＵＦ２１と前記ガラスメッシュ１７とが一体に成型された略二等辺三角形状の緩衝用断熱層１２を形成する。このとき、コーナー用型部材１３の内部からはみ出したＰＵＦ部分は除去する。

（５）しかる後、前記コーナー用型部材１３の固定枠片１８，１８によるガラスメッシュ１７のはみ出し両端部１７ａ，１７ａの挟持固定を解除した上、該コーナー用型部材１３を底部コーナー部８のセット位置から撤去する。

（６）続いて、図４（ｄ）に示すように、前記荷重支持部２の外面２ａ及び前記基礎版１の上面１ａに接着剤２２，２２を塗布した上、図４（ｅ）に示すように、前記ガラスメッシュ１７の両端部１７ａ，１７ａを前記両面２ａ，１ａに定着することにより、底部コーナー部８における緩衝用断熱層１２の施工が完了する。なお、前記ガラスメッシュ１７の両端部１７ａ，１７ａの定着は仮付けであってもよい。また、前記ガラスメッシュ１７の両端部１７ａ，１７ａの定着は、荷重支持部２の外面２ａに対してのみでもよい。

上記した（１）〜（６）の手順によって底部コーナー部８に緩衝用断熱層１２を施工する本発明の施工法によれば、ガラスメッシュ１７を保持させたコーナー用型部材１３をコーナー部８にセットしてその側板部１５の注入口１６から硬質ウレタン原液を注入し発泡させるだけで、所定の三角形状のＰＵＦ２１とその斜表面にガラスメッシュ１７が一体成型された所定領域の緩衝用断熱層１２を施工することが可能である。従って、ＰＵＦ成型品を用いる従来の施工法に比べて、施工の単純化が図れるだけでなく、使用資材数の節減及びその主たる資材であるコーナー用型部材１３の転用使用により施工効率の著しい向上並びに施工コストの大幅な低減を図ることができる。さらには、接着剤等の使用が最少限ですみ、施工の単純化と相俟って狭隘なスペースでの施工時における作業環境を改善することができる。

加えて、前記コーナー用型部材１３が、荷重支持部２の外面２ａに沿うように円弧状に曲げ加工されたものであるから、形成された緩衝用断熱層１２の内面と荷重支持部２の外面２ａとの間に隙間が発生せず両面を密着させることが可能で、低温熱衝撃や温度勾配に起因する温度応力によって有害なひび割れの発生を抑制できる。この点とあわせて上述のように、ＰＵＦ２１にガラスメッシュ１７を強力に接着して両者を一体化できることとによって、所期どおりの緩衝性能を確保し、かつ、仕上がりのよい断熱層１２を確実に形成することができる。

なお、上記したコーナー部８の緩衝用断熱層１２の施工後においては、この緩衝用断熱層１２とゴンドラ式の専用施工装置を用いてＰＣ側壁６の対地垂直姿勢にある内面（スチール面）に先行形成されている断熱層１１との間に亘る未断熱領域に対して、図１の仮想線で示すように、硬質ウレタンの吹付け発泡によるＰＵＦ２３の形成及びそのＰＵＦ２３表面へのガラスメッシュ２４の接着被覆により前記両断熱層１２，１１の繋ぎ断熱層２５が形成され、これによって、内外二重壁構造の低温タンク７の壁面全域に亘る断熱層の施工を完成する。

＜別実施形態＞
両側板部１５の形状は、三角形状であればよく、必ずしも二等辺三角形でなくてもよい。

ガラスメッシュ１７のはみ出し両端部１７ａを固定可能な固定手段については、種々の変形例が考えられる。例えば、図３に示すように、斜板部１４に細長いスリット穴を形成して、そこに両端部１７ａを差し込んで固定することができる。例えば、両端部１７ａを斜板部１４の表面に弾性的に押さえつけるようなクリップ部材や板バネ部材を設けることができる。また、テープのようなものを用いて固定してもよい。

本発明の断熱施工法が実施されるところの低温タンクの底部コーナー部の構成を説明する要部の拡大縦断面図である。本発明の断熱施工法に用いるコーナー用型部材の構造を説明する斜視図である。同上コーナー用型部材の縦断面図である。（ａ）〜（ｅ）は低温タンクの底部コーナー部に緩衝用断熱層を現場施工する手順を説明する概略側面図である。（ａ）〜（ｅ）は従来の低温タンクの底部コーナー部への緩衝用断熱層の施工法における施工手順を説明する概略側面図である。従来の施工法により生じる問題点を説明する要部の概略平面図である。

符号の説明

１コンクリート製基礎版
１ａ基礎版の上面
２荷重支持部
２ａ荷重支持部の外面
３底部保冷層
４緩衝材
５タンク内槽
６ＰＣ側壁
７低温タンク
８底部コーナー部
１２緩衝用断熱層
１３コーナー用型部材
１４斜板部
１５，１５両側板部
１５ａ，１５ａ直角二辺
１６硬質ウレタン原液注入口
１７ガラスメッシュ（表面補強材の一例）
１８固定枠片
１９突張り用サポート
２０凹部
２１ＰＵＦ（硬質ウレタンフォーム）

Claims

地盤上に構築された基礎版の上部に荷重支持部、底部保冷層及び緩衝材を介して支持されたタンク内槽とこのタンク内槽の外周に前記基礎版に一体に連ねて形成されたプレストレスコンクリート（ＰＣ）側壁との内外二重壁構造の低温タンクの底部で、前記荷重支持部の外面と前記基礎版の上面とにより形成されるコーナー部に、三角形状の硬質ウレタンフォームとその斜表面を補強する表面補強材とからなる緩衝用断熱層を施工する低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法であって、
前記荷重支持部の外面に沿うように円弧状に曲げ加工され前記三角形状硬質ウレタンフォームの斜表面を形成する斜板部とこの斜板部の長手方向両端に固定され前記荷重支持部の外面及び前記基礎版の上面に当接する直角二辺を有する両側板部とからなり、かつ、前記斜板部の表面には表面補強材固定手段が設けられ、一方の側板部には硬質ウレタン原液注入口が設けられたコーナー用型部材を準備し、
このコーナー用型部材に前記表面補強材を、その両端部が斜板部の外面にはみ出し、このはみ出し両端部が前記表面補強材固定手段に固定保持されるように、かつ、中間部が斜板部の内面に接するように保持させた上、該コーナー用型部材を前記荷重支持部の外面と前記基礎版の上面とにより形成されるコーナー部にセットし、
このセット状態で、前記コーナー用型部材における一方の側板部の注入口からコーナー部空間に硬質ウレタン原液を注入し発泡させて前記表面補強材と硬化した硬質ウレタンフォームとを一体に成型し、
しかる後、前記表面補強材固定手段による前記表面補強材のはみ出し両端部の固定を解除した上、前記コーナー用型部材を撤去し、続いて、前記表面補強材のはみ出し両端部のうち上方のはみ出し端部を前記荷重支持部の外面に定着することを特徴とする低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法。
前記コーナー用型部材を前記コーナー部にセットしたとき、該コーナー用型部材のセット位置が固定保持されるように前記ＰＣ側壁とコーナー用型部材との間には突張り用サポートを介在する請求項１に記載の低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法。
地盤上に構築された基礎版の上部に荷重支持部、底部保冷層及び緩衝材を介して支持されたタンク内槽とこのタンク内槽の外周に前記基礎版に一体に連ねて形成されたプレストレスコンクリート（ＰＣ）側壁との内外二重壁構造の低温タンクの底部で、前記荷重支持部の外面と前記基礎版の上面とにより形成されるコーナー部に、三角形状の硬質ウレタンフォームとその斜表面を補強する表面補強材とからなる緩衝用断熱層を施工する低温タンク壁面の底部コーナー部断熱施工法に用いられるコーナー用型部材であって、
前記荷重支持部の外面に沿うように円弧状に曲げ加工され前記三角形状硬質ウレタンフォームの斜表面を形成する斜板部と、この斜板部の長手方向両端に固定され前記荷重支持部の外面及び前記基礎版の上面に当接する直角二辺を有する両側板部とからなり、かつ、前記斜板部の表面には前記表面補強材のはみ出し両端部を固定保持可能な表面補強材固定手段が設けられ、一方の側板部には硬質ウレタン原液注入口が設けられたコーナー用型部材。